الدرس الأول: الخصائص العامة للمغناطيس

كيف تستدل على وجود مجال مغناطيسي؟

بنشر برادة حديد حول المغناطيس فتترتب على شكل خطوط منحنية تحيط بالمغناطيس.

الأسئلة المتعلقة بالأشكال:

سؤال الشكل 2: يحيط المجال المغناطيسي بالمغناطيس، وكلما تقاربت خطوط المجال المغناطيسي كان المجال أقوى. حدد أين يكون المجال بالنسبة لهذا المغناطيس أقوى ما يمكن؟

يكون المجال المغناطيسي أقوى ما يمكن بالقرب من القطبين.

سؤال الشكل 3: يظهر التجاذب والتنافر من خلال خطوط المجال. وضح كيف يبدو المجال بين قطبين مغناطيسين جنوبيين؟

تنحني خطوط المجال لتتباعد في حالة التنافر بين القطبين الجنوبيين.

سؤال الشكل 4: تولد حركة الإلكترونات في الذرة مجالات مغناطيسية. صف نوعي الحركة اللذين يظهران في الشكل.

حركة حول النواة في مسار دائري وتتحرك الإلكترونات أيضاً حركة مغزلية حول نفسها.

سؤال الشكل 7: يختلف موقع القطب المغناطيسي للأرض من سنة إلى أخرى. توقع كيف تكون حركة هذا القطب خلال السنوات القليلة القادمة.

سيتحرك القطب الى الشمال أكثر.

سؤال الشكل 8: تتجه إبرة البوصلة مع خطوط المجال المغناطيسي أينما وضعت حول المغناطيس. وضح ما يحدث لإبر البوصلات جميعها عند إزالة القضيب المغناطيسي.

تستقر البوصلات عند وضع يتجه فيه القطب الشمالي لإبرة البوصلة نحو القطب الشمالي المغناطيسي الأرضي.

ملاحظة المجال المغناطيسي

التحليل

1. ماذا يحدث للبرادة بالقرب من أقطاب المغانط، وبعيدا عنها؟

تقترب البرادة من بعضها جدا عند أقطاب المغانط وتتباعد المسافة بينهما بعيداً عن الأقطاب.

2. قارن بين مجالات المغانط المختلفة، وحدد الأقوى والأضعف من بينها.

كلما زادت قوة المغناطيس كلما زادت كثافة برادة الحديد.

اختبر نفسك

1. وضح لماذا تسلك الذرات سلوك المغناطيس؟

لأن الذرات تحتوي على الإلكترونات السالبة الشحنة والتي تتحرك حول النواة حركة دائرية وتدور حول نفسها فيتولد عن هاتين الحركتين مجال مغناطيسي.

2. وضح لماذا تجذب المغانط الحديد ولا تجذب الورق؟

لأن الحديد يحتوي على العديد من المناطق المغناطيسية التي تشير مجالاتها المغناطيسية إلى الاتجاه نفسه أما الورق من المواد الغير قابلة للتمغنط وتكون المناطق المغناطيسية له مرتبة في اتجاها مختلفة فتلغي المجالات المغناطيسية الناتجة عن تلك المناطق بعضها عن البعض.

3. صف كيف يكون سلوك الشحنات الكهربائية مماثل لسلوك الأقطاب المغناطيسية؟

الشحنات الكهربائية المختلفة تتجاذب مثل الأقطار المغناطيسية وكذلك فالشحنات الكهربية المختلفة تتنافر مثل الأقطاب المغناطيسية وكذلك في كلاً من الشحنات الكهربية والأقطاب المغناطيسية تتأثر قوة الجذب أو التنافر بالمسافة بين الشحنتين.

4. حدد مناطق الضعف ومناطق القوة في المجال المحيط بالمغناطيس.

مناطق المجال القوية تكون عند القطبين، أما المناطق الضعيفة من المجال تكون البعيدة عن القطبين.

5. التفكير الناقد إذا تم الحصول على مغناطيس على شكل حذاء الفرس من ثني قضيب مغناطيسي ليصبح على شكل حرف U، فكيف يمكن أن يتجاذب مغناطيسان من هذا النوع، أو يتنافرا، أو يؤثر كل منهما في الآخر تأثيراً ضعيفاً؟

المغناطيس على شكل حرف U يكون أحد طرفيه قطب شمالي والطرف الآخر قطب جنوبي وعند تقريب مغناطيسان من بعضهما بحيث يصبح كل قطبين متقابلين متشابهين يحدث بينهما تنافر وعند قلب وضع أحد المغناطيسين أما اذا تقابل الانحناءان فسيؤثر المغناطيسان في بعضهما تأثيراً ضعيفاً.

6. تواصل كان الملاحون القدامى يعتمدون على الشمس والنجوم وخط الساحل عند الإبحار. وضح كيف يزيد تطوير البوصلة من قدرتهم على الملاحة؟

تساعد البوصلة الملاحين على تحديد موقعهم وتحديد الاتجاهات الجغرافية فتطوير البوصلة يمكن أن يساهم في جعلها أكثر سهولة عند الاستخدام كما يساعد تطويرها على زيادة الدقة اللازمة لتحديد الأماكن.